Question

用如圖所示的滑輪組勻速提升重為1200N的物體G，物體在10s內(nèi)上升了1m，滑輪組的機械效率為80%．若不考慮繩重和摩擦，
求：（1）拉力的所做的有用功是多少焦；
（2）用兩種不同的方法求出動滑輪的重力．

Answer 1

分析：（1）已知物體的重力和提升的高度，根據(jù)公式W=Gh可求克服重力做的有用功；
（2）①首先根據(jù)公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

F3h

=

G

3F

求出拉力的大小；不考慮繩重和摩擦，根據(jù)公式F=

1

3

（G_物+G_動）求出動滑輪重；
②首先根據(jù)公式η=

W有用

W總

求出拉力做的總功，額外功等于總功與有用功之差，不考慮繩重和摩擦，額外功就是克服動滑輪重力做的功；根據(jù)公式W=Gh可求動滑輪的重力．

解答：已知：物體G的重為G=1200N，物體上升高度h=1m，時間t=10s，滑輪組的機械效率為η=80%，n=3．
求：（1）拉力的所做的有用功W_有用=？；（2）動滑輪的重力G_動=？
解：（1）拉力做的有用功：
W_有用=Gh=1200N×1m=1200J；
（2）①∵η=

W有用

W總

，
∴拉力做的總功：
W_總=

W有用

η

=

1200J

80%

=1500J，
拉力移動的距離：s=3h=3×1m=3m，
∵W=Fs
∴拉力的大小：
F=

W總

s

=

1500J

3m

=500N，
∵F=

1

3

（G_物+G_動）
∴動滑輪重為：
G_動=3F-G_物=3×500N-1200N=300N；
②∵不考慮繩重和摩擦，
∴拉力克服動滑輪重做的額外功：
W_額=W_總-W_有=1500J-1200J=300J，
∵W=Gh
∴動滑輪重：
G_動=

W額

h

=

300J

1m

=300N．
答：（1）拉力的所做的有用功是1200J；
（2）動滑輪重為300N．

點評：本題考查學生對有用功、總功、機械效率和動滑輪的重力等的計算的掌握，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是求動滑輪的重力，知道克服動滑輪重做的是額外功．